Апарат для проведення масообміну в системі “рідина-тверда фаза”

Реферат: UA 78276 U UA 78276 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до масообмінного обладнання періодичної (циклічної) дії і може бути використана під час екстракції, адсорбції або для розчинення твердої фази в рідині. Одними з поширених та універсальних масообмінних апаратів є апарати періодичної (циклічної) дії. Так відомий апарат для проведення масообміну в системі "рідина-тверда фаза", що містить корпус з кришкою і патрубками для підведення й відведення рідини, а також розміщений у корпусі перфорований диск для розміщення на ньому твердої фази [Кавецкий Г.Д., Васильєв Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. - М.: Колос, 2000. - С. 401, рис. 20.5]. Цей апарат достатньо простий за конструкцією, проте внаслідок відсутності в ньому відносного руху оброблюваних фаз він має досить низьку ефективність. Найбільш близьким до пропонованого технічного рішення є апарат для проведення масообміну в системі "рідина-тверда фаза", що містить корпус з кришкою і патрубками для підведення й відведення рідини, а також розміщені горизонтально в корпусі два паралельні диски із закріпленою по їх периферії гнучкою перфорованою оболонкою з утворенням між ними порожнини для твердої фази, а також засіб для завантаження й розвантаження твердої фази в зазначену порожнину, при цьому верхній диск виконано рухомим у вертикальному напрямку [патент України № 70324 U, МПК B01D 11/02, заявл. 02.11.2011, опубл. 11.06.2012]. Зазначений апарат забезпечує рух частинок твердої фази в порожнині гнучкої перфорованої оболонки, але лише в разі приблизно однакової її густини і густини рідкої фази, коли оброблювана тверда фаза рухатиметься в об'ємі рідини і не злежуватиметься на нижньому диску суцільним шаром. Це істотно звужує технологічні можливості апарата. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення апарата для проведення масообміну в системі "рідина-тверда фаза", в якому його нове виконання забезпечує інтенсивну циркуляцію рідини крізь шар частинок твердої фази за будь-якого співвідношення густин оброблюваних фаз, що істотно розширює технологічні можливості апарата. Поставлена задача вирішується тим, що в апараті для проведення масообміну в системі "рідина-тверда фаза", що містить корпус з кришкою і патрубками для підведення й відведення рідини, а також розміщені в корпусі два паралельні диски із закріпленою по їх периферії перфорованою оболонкою з утворенням між ними порожнини для твердої фази, а також засіб для завантаження й розвантаження твердої фази в зазначену порожнину, згідно із пропонованою корисною моделлю новим є те, що всередині перфорованої оболонки концентрично їй розміщено внутрішню перфоровану оболонку, з боку основ якої в дисках виконано канали для проходу рідини, а утворений вузол з двох дисків і двох перфорованих оболонок встановлено з можливістю обертання навкруги їх поздовжньої осі. У найприйнятнішому прикладі виконання апарата засіб для завантаження й розвантаження твердої фази виконано у вигляді знімної або відкидної ділянки перфорованої оболонки. Виконання апарата із зазначеними ознаками забезпечує рух рідини крізь шар твердої фази в радіальному напрямку обох перфорованих оболонок за рахунок відцентрової сили, що виникає під час їх обертання. Унаслідок нерозривності потоку рідина в порожнині корпуса починає циркулювати: крізь виконані в дисках канали для проходу рідини всередину внутрішньої перфорованої оболонки, далі крізь шар твердої фази, перфоровану оболонку (зовнішню) до внутрішньої стінки корпуса і далі вздовж кришки і днища знову в канали дисків. Відносний рух оброблюваних фаз при цьому інтенсифікує процес масообміну. Виконання же засобу для завантаження й розвантаження твердої фази у вигляді знімної або відкидної ділянки перфорованої оболонки істотно спрощує операцію завантаження й розвантаження твердої фази в порожнину між дисками і перфорованими оболонками за умови знятої кришки апарата. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 - поздовжній розріз апарата; на Фіг. 2 - приклад виконання засобу для завантаження й розвантаження твердої фази у вигляді відкидної ділянки перфорованої оболонки. Апарат для проведення масообміну в системі "рідина-тверда фаза" містить корпус 1 з кришкою 2 і патрубками для підведення 3 і відведення 4 рідини, а також розміщені в корпусі 1 два паралельні диски 5 і 6 із закріпленою по їх периферії перфорованою оболонкою 7 з утворенням між ними порожнини для твердої фази 8. Усередині перфорованої оболонки 7 концентрично їй розміщено внутрішню перфоровану оболонку 9, з боку основ якої в дисках 5 і 6 виконано канали 10 для проходу рідини, а утворений вузол з дисків 5 і 6 і перфорованих оболонок 7 і 9 встановлено з можливістю обертання навкруги їх поздовжньої осі 11 (Фіг. 1). Апарат також споряджено засобом для завантаження й розвантаження твердої фази, виконаним у вигляді відкидної (або знімної) ділянки 12 перфорованої оболонки 7 (Фіг. 2). Апарат працює в такий спосіб. 1 UA 78276 U 5 10 За умови знятої кришки 2 крізь вікно, утворене після відкидання (або зняття) ділянки 12 перфорованої оболонки 7, завантажують частинки твердої фази, що підлягає обробленню. Після цього крізь патрубок 3 в апарат подають рідину. Потім закріплення кришки 2 на корпусі 1 вмикають привод обертання (не показано) вузла, що складається з дисків 5 і 6 і перфорованих оболонок 7 і 9. При цьому здійснюється рух рідини крізь шар твердої фази в радіальному напрямку перфорованих оболонок 7 і 9 за рахунок відцентрової сили, що виникає під час їх обертання і рідина починає циркулювати: крізь виконані в дисках 5 і 6 канали 10 всередину внутрішньої перфорованої оболонки 9, далі крізь шар твердої фази, перфоровану оболонку 7 до внутрішньої стінки корпуса 1 і далі вздовж кришки 2 і днища знову в канали 10. Процес масообміну при цьому інтенсифікується. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 1. Апарат для проведення масообміну в системі "рідина-тверда фаза", що містить корпус з кришкою і патрубками для підведення й відведення рідини, а також розміщені в корпусі два паралельні диски із закріпленою по їх периферії перфорованою оболонкою з утворенням між ними порожнини для твердої фази, а також засіб для завантаження й розвантаження твердої фази в зазначену порожнину, який відрізняється тим, що всередині перфорованої оболонки концентрично їй розміщено внутрішню перфоровану оболонку, з боку основ якої в дисках виконано канали для проходу рідини, а утворений вузол з двох дисків і двох перфорованих оболонок встановлено з можливістю обертання навкруги їх поздовжньої осі. 2. Апарат за п. 1, який відрізняється тим, що засіб для завантаження й розвантаження твердої фази виконано у вигляді знімної або відкидної ділянки перфорованої оболонки. 2 UA 78276 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3